Question

Uma "bolha" de ar quente (30°C) é formada ao nível do chão num ambiente a 10°C e sobe para uma camada de ar mais alta. Dados: ar(10°C) ≈ 1,25 kg/m3: ar (30•C) ≈ 1,16 kg/m3

a. Se o volume da "bolha" for 8 m3, qual é a força total que age sobre ela?

b. Qual é a aceleração ascendente inicial da "bolha", se a resistência do ar for desprezável?

c. Qual sará o novo volume da "bolha" quando ela atingir equilíbrio térmico com o meio?

Answer 1

a) a força que age nela é o peso
P= m.g 
não temos a massa então acharemos pela densidade
D = m/v
como a temperatura dela é 30°C
1,16 = m/8
m = 9,28 kg
P = 9,28 .10
P = 92.8 N
b) como a bolha está movimentando-se só na vertical e não existe resistencia do ar a aceleração é a do proprio peso 10m/s²
c) agora a bolha tem a mesma temperatura do ambiente 10°C
D = m/v
1,25 = 9,28/v
v = 9,28 / 1,25
v = 7,42 m³